Ионизационный дозиметр Советский патент 1990 года по МПК G01T1/16 

: Изобретение относится к области дозиметрии ионизирующих излучений, в частности к дозиметру ионизационного. типа.

Известен ионизационный дозиметр, , содержащий ионизационную камеру, нить .которой соединена с конденсатором большой .емкости и электрометромо Недостатком известного дозиметра является высокий уровень погрешности,; вызываемый временным и температурным дрейфом элементов схемы, дпя устране1Ь{я которых необходимо производить частую калибровку дозиметра с помощьй эталонного радиоактивного источника, . встроенного непосредственно в дозиметр, что усложняет его схему Кроме того, известный дозиметр обладает

00 00 низкой чувствительностью измерений. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является ионизационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, подключенный между камерой и входным конденсатором, блок измерения, состоящий из блока преобразования постоянного тока, ионизационной камеры в перемещенный, усилителя переменного тока блока преобразования переменного напряжения в цифровой код, блок индикации, подключенный к выходу блока измерения , Известный дозиметр, несмотря на используемые в нем средства преобразования постоянного тока в переменный, позволяюсще устранить погрешности, связанные с дрейфом, yci-шителя nocTOHHHoio тока, .ает, тем не менее, достаточно высоким уровнем по грешности (до 10% - основная погрешность) и невысоким уроззнем уувствительности, что определяется:, нестабильностью и шумом преобразователя, работающего при низком (доли мпВ) на пряжении, а также температурным дрей фом высоковольтного (десятки ГОм) входного резистора,, Цель изобретения заютючается в по вьшшнии точности и чувствительности измеренийо Поставленная цель достигается тем что в ио1шзационный дозиметр, содержащий ионизационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питатшя, блок измере1шя, выход которого соединен с входом блока индикации, введены двухвходовьй коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристикой срабатывания и согласующий усили тель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммута тора, выход которого соединен с внеш ним электродом иош1зационной камеры, входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выхо компаратора через согласующий усилитель соединен с управляюищм входом коммутатора, вход блока измерения соединен с выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсов о На чертеже представлена блок-схема ионизационного дозиметра Ио1шзационный дозиметр содержит ионизадионную камеру (ИК) 1, подключенную через управляемый коммутатор 2 к блоку 3 питания с двумя выходами противоположной полярности и и и (±200 в., Внутренний электрод ИК 1 подключен к входному конденсатору 4 о К обкладкам конденсатора 4 подключены входа компаратора 5 с гистереэисной характеристикой срабатывания, выполненного, предпочтительно, на ос нове операционного усилителя с положительной обратной связью Выход компаратора 5 через согласую1ций усилитель 6 под1спючен к управляющему входу коммутатора 2, а также к входу измерителя 7 частоты импульсов, выход которого соединен с входом блока 8 индикациио Характеристика срабатывания компаратора 5 в зависимости от изменения входного напряжения, представляет собой прямоугольную гистерезисную петлю, ширина которой постояннао Ионизационный дозиметр работает следующим образом. Перед началом измерений кol шyтaтор 2 подает на ИК 1 напряжение положительной полярности от блока 3 питания о При облучении ИК 1 имеет конечное сопротивление обратно пропорциональное мощности дозыо Ток в цепи ИК 1 с учетом стабильности питающего напряжершя обратно пропорционально ее сопротивлению, тоее прямо пропорционален мощности дозЫо Этот ток заряжает входной конденсатор 4с Когда напряжение на конденсаторе 4 достигает уровня срабатьшания компаратора 5, который предварительно устанавливается при регулировке, последний перейдет во второе устойчивое состоягше и ч.ерез согласующий усилитель 6 переключит коммутатор 2, в результате чего на ИК 1 поступает отрицательное на- пряжениео Затем конденсатор 4 разряжается до второго уровня срабатывания компаратора 5, после чего последний переключает коммутатор 2 и цикл повторяется. На выходе компаратора 3 в ходе одного цикла срабатывания формируется сигнал прямоугольной формы, длительность которого определяется только двумя факторами: прямо пропорциональной зависимостью от ширины петли гистерезиса (U.) компаратора 5; обратно пропорциональной зависимостью от тока заряда конденсатора 4 (тока ИК 1)о За счет использования в качестве компаратора 5 операционного усилителя с положительной обратной связью можно добиться практического постоянства Пщ, в результате чего длительность импульсов обеих полярностей на выходе компаратора 5 будет зависать только от мощности дозы: , где С - дпительность импульсов; а const; Р - мощность дозЫо Период повгорения импульсов Т будет равен удвоенной длительности импульсов Т 2а/Ро Эти импульсы поступают на вход изме:рителя частоты импульсов, который бу, 1 Р

дет измерять величину - - , пропорциональную мощности дозы, которая и индицируется блоком индикации 8 Схемное решение, используемое в предпагаемом ионизационном дозиметре, по сравнению с прототипом позвск ляет исключить преобразователь постоянного тока Ef переменный, являющийся источником дополнительного шума, кроме того, предлагаемый ионизационный дозиметр имеет низкое входное сопротивление, что выгодно отличает его от прототипа, высокоомный входной резистор которого имеет сильную температурную зависимость.

ИОНИЗАЦИОННЫЙ ДОЗИМЕТР, содержапщй иони:зационную камеру, к внутреннему электроду которой подключен входной конденсатор, блок питания, блок измерения, выход которого соединен .с входом блока индикации, о т Г 1СЕ;ШМАН йШ й|-Т;:Ш:-йаШ БлБЛИОТ ;.Л личающийс.я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерений, в дозиметр введены двухвходовый коммутатор, компаратор с гистерезисной характеристикой срабатывания и согласующий усилитель, блок питания выполнен с двумя выходами с противоположной полярностью выходного напряжения, выходы которого соединены с входами коммутатора, выход которого соединен с внешним электродом ионизационной камеры, входы компаратора соединены с обкладками входного конденсатора, выход компаратора через согласующий усилитель соединен с управляняцим входом коммутас € тора, вход блока измерения соединен с (f выходом компаратора, при этом блок измерения выполнен в виде измерителя частоты импульсово

J

i

7